Si le design global de la Galaxy Note 10.1 s'approche de la Galaxy Tab, dans les entrailles de la bête, on retrouve une architecture héritée du Galaxy Note. En lieu et place de la puce Tegra 3 de NVIDIA, Samsung propose un processeur double cœur « maison » identique à celui du Note premier du nom. Cette puce est cadencée à 1,4 GHz. Comme son nom le laisse entendre, la diagonale est cette fois de... 10,1 pouces (écran PLS TFT XVGA). Le Galaxy Note 10.1 est équipé d'une interface Wi-Fi a, b, g, n complétée par une puce Bluetooth 3.0.
Côté logiciel, la tablette sera directement livrée avec une version d'Ice Cream Sandwich remaniée pour l'occasion par Samsung (couche Touch Wiz). Sortie de la boite, la Note 10.1 proposera 3 applications conçues pour tirer profit du stylet.
La première n'est autre que S-Note, un programme de prise de note texte, manuscrite ou de dessin. À cette application s'ajoute Adobe Photoshop Touch, une version allégée du célèbre programme éponyme. Au menu, plusieurs outils permettant de gérer des calques, de combiner des images, ou de remplacer une couleur par une autre. Enfin Adobe fournira également « Ideas », une seconde application de prise de note enrichie. Samsung précise que les programmes d'Adobe sont fournis gratuitement en version complète.
Puisqu'on en parle, le périphérique de pointage ainsi que l'écran s'appuieront sur une technologie fournie par Wacom. En fonction de la pression, il est possible d'obtenir un tracé fin ou gras (sous réserve que l'application soit compatible). En revanche, le stylet ne pourra pas venir se loger dans la tablette.